KR100252441B1 - 직동식 파워 윈도우 작동기 - Google Patents

Abstract

역전 가능한 모터, 일단부는 상기 모터에 그리고 타 단부는 회전 축에 각각 작동적으로 연결되어 그 회전 축을 회전시키는 동력 전달 기어 수단, 및 회전 축의 회전 토크를 창문을 개폐시키는 힘으로 전환시키는 창문 설치형 링크 수단으로 구성되어 차량의 선회 가능한 측면 창문을 원격 개폐하는 직결 구동식 자동 창문 작동기가 개시된다.

Description

직동식 파워 윈도우 작동기

제1도는 차량 윈도우에 부착된 파워 윈도우 작동기를 윈도우가 폐쇄된 상태에서 나타낸 측면도.

제2도는 윈도우가 폐쇄된 상태의 윈도우 링크 기구를 나타내도록 제1도의 2-2선을 따라 취해진 확대 사시도.

제3도는 윈도우가 개방되어 있으며 윈도우 링크 기구가 연장된 상태를 나타낸 제2도와 유사한 확대 사시도.

제4도는 제1도의 4-4선을 따라 취해진 단면도.

제5도는 제4도의 5-5선을 따라 취해진 단면도.

제6도는 기어 연을 나타내도록 하우징의 상부 부분을 제거시킨 제1도의 작동기의 측면 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 윈도우 7 : 부착 수단

10 : 파워 윈도우 작동기 11 : 모터

12 : 출력 축 14 : 웜

20 : 기어 열 22,24,26,28,29 : 기어

30,34,37 : 기어 축 41,42,43,44,45 : 베어링

50 : 회전축 51 : 톱니형 부분

60 : 하우징 70 : 윈도우 링크 조립체

71,72 : 링크 부재

[발명의 분야]

본 발명은 파워 윈도우 작동기에 관한 것으로 특히 유개 운반차(van)와 같은 자동차의 후측 환기창(rear side vent) 또는 쿼터 윈도우(quarter window)와 같이 선회적 또는 피봇적으로 설치된 자동차 윈도우용 파워 윈도우 작동기(power window actuator)에 관한 것이다.

[발명의 배경]

자동차, 특히 유개 운반차 및 소형 운반차(mini-vans)에는 일반적으로 환기용으로 동력식 후측 환기창(powered rear side vent) 또는 후방 쿼터 윈도우를 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 후측 환기창 또는 쿼터 윈도우는 일반적으로 선회 가능하게 설치되어 차체 바깥쪽으로 개방되며, 예를 들어 운전석에서 원격 작동이 이루어지는 것이다.

다양한 형상의 자동차용 동력식 환기창 작동기가 알려져 이용되고 있다. 이러한 종래 윈도우 개방기와 관련된 문제점으로는 높은 가격, 장애가 될 정도의 크기, 및 모터가 윈도우에서 떨어져 있는 관계로 케이블을 사용하게 되는 간접 구동식 장치라는 것이다. 따라서, 예를 들어 미국 특허 제4,186,524호는 창 유리 패널(glass view panel)을 와이어 케이블을 전후방으로 선형적으로 이동시키어 축선을 중심으로 피봇 동작시키는 자동차 파워 윈도우 작동기를 개시하였다. 상기 와이어 케이블은 케이블의 선형 이동을 발생하도록, 전기모터(통상 트렁크와 같이 윈도우에서 떨어진 구역에 위치)로 회전되는 기어와 결합하는 일 단부에 끼워지는 잭 스크류(jack screw)를 가지는 것이다. 와이어 케이블의 타 단부는 공 모양 단부까지 이어지는 경성 곡선 로드(rigid curved rod)에 부착되는 것이다. 곡선 단부가 윈도우 패널의 이동 가능한 모서리 부분에 인접하여 차체에 부착된 원호형 중공 지지 조립체에 수용되어서, 곡선 로드의 단부가 상기 패널에 대항하는 방향을 향하게 된다. 곡선 로드의 단부와 윈도우 간에 연결 조립체는 윈도우의 외부 방향 피봇으로 공 모양 부분이 글래스의 평면과 평행한 방향으로 선형적으로 이동하게 하는 것이다. 또한, 그 단부가 글래스와 동작하여 글래스에 대해 회전을 이루는 것이다.

유사한 것으로서, 미국 특허 제4,918,865호는 작동 기구, 전기 모터, 및 모터(물리적으로, 작동 기구로부터 떨어져 있음)로부터 작동 기구로 동력을 전달하는 인입 케이블을 포함하는 자동차 쿼터 윈도우를 작동하는 파워 윈도우 개방기(opener)를 개시하고 있다. 상기 작동 기구는 풀리(pulley), 폴리에 연결된 회전축, 및 회전 축의 회전 토크를 윈도우의 익 부재(wing memeber)를 개폐하는 힘으로 전환시키는 링크 기구를 구비하는 것이다. 인입 케이블이 풀리와 연결되어, 모터를 통한 왕복동작이 풀리의 왕복회전을 발생하는 것이다.

따라서, 유개 운반차 또는 소형 유개 운반차와 같은 차량에 선회식으로 설치된 후방 쿼터 파워 윈도우용으로 상당히 간단하고, 직동식이며, 저렴한 가격으로, 콤팩트한 작동기에 대한 필요성이 있게 된다. 본 발명은 이러한 작동기를 제공하는 것이다.

[발명의 요약]

본 발명에 의거, 윈도우를 축선을 중심으로 차체 외부방향으로 피봇시키는 자동차 파워 윈도우 직동식 작동기가 제공된다. 상기 작동기는, 역전식 전기 모터로 구성된 구동 수단; 구동 수단 및 회전 축과 각각 결합되어 그 회전 축을 회전시키는 동력 전달 수단, 및 상기 윈도우에 설치되어 상기 회전 축과 결합되며 회전축의 회전 토크를 윈도우를 개폐하는 힘으로 전환시키는 윈도우 링크 조립체를 포함하는 것이다. 동력 전달 수단은 일 단부에서 구동 수단과 결합되고 타 단부에서 회전 축과 결합된 기어 열을 포함하는 것이다. 회전 축은 순차적으로 윈도우 링크 조립체와 결합된다. 링크 조립체는 임의적 방향으로의 회전 축의 회전 토크를 윈도우 개방 힘으로 전환하고 그리고 구동 수단을 역전시킴으로써 발생되는 역방향으로의 회전 토크를 윈도우 폐쇄 힘으로 전환하는 것이다.

본 발명의 작동기는 직동식 작동기(direct drive actuator)이다. 직동식 작동기라 함은 구동 기구(모터)가 윈도우에 인접하여 배치되어 기어 및 축으로써 윈도우 링크 조립체에 동력을 전달하는 것으로서, 미국 특허 제4,186,524호 및 제4,918,865호에 개시된 간접식 작동기(indirect drive actuators)와는 다르게 동력 전달부재에 케이블이 존재하지 않는 것이다. 이러한 사실은 보다 소형이고, 보다 간단하고, 장애를 주지 않으면서, 상당히 경제적인 작동기를 제공할 수 있게 하는 것이다.

[발명의 상세한 설명]

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도에 도시된 바와 같이, 파워 윈도우 작동기(10)는 볼트, 나사 및 그 유사물과 같은 부착 수단(7)으로 본체 측면 패널에 차량 실내에 설치된다. 특히, 작동기(10)는 측면 판 금속, 예를 들면 후측 환기구(rear side vent) 또는 쿼터 윈도우(quarter window)(3)의 후방 모서리(4)에 인접하여 측면 포스트 또는 지주(支柱)(pillar)(5)에 설치된다. 쿼터 윈도우(3)는 윈도우의 전방 모서리를 따라 형성되는 축선을 중심으로 본체에 대해 측면 외부 방향으로 선회하도록 본체 측면 패널 부분에 설치된다. 선회 운동은 윈도우 작동기(10)에 의해 제어를 받는다.

윈도우 작동기(10)는 출력 축(12)을 가진 소형 전기모터(11)를 포함한다. 모터(11)는 역전 가능한 것이고 그와 관련된 회로를 가지며, 모터로부터 원격진 절환 구역에서 선택적인 어느 일 방향으로 모터를 작동시키는 스위치를 구비하는 것이다. 출력 축(12)은 일 단부(16)에서 웜(14)을 가진다. 상기 웜(14)은 기어 열(20)의 윔 기어(22)와 맞물린다.

기어 열(20)은 그 일 단부에서는 모터(11)의 출력 축(12)의 윔(14)과 타 단부에서는 회전축(50)과 작동적으로 결합된 것이다. 기어 열(20)에는 윔 기어(22), 기어(24), 기어(26), 기어(28) 및 기어(29)가 포함된다. 제6도에 도시된 바와 같이, 윔 기어(22)와 기어(24)는 기어 축(30)에 동축으로 배치된다. 기어 축(30)은 양 단부(31,32)가 하우징(60)에 베어링(41,42) 내에서 회전 가능하게 설치된 것이다. 기어(26,28)는 기어 축(34)에 동축으로 배치된다. 기어 축(34)은 양 단부(35,36)가 하우징(60)에 베어링(43,44)내에 회전 가능하게 설치된 것이다. 기어(29)는 기어 축(37)에 배치된다. 기어 축(37)의 일 단부(38)는 하우징(60)에 베어링(45) 내에서 회전 가능하게 설치된 것이다. 기어 축(37)의 타 단부(39)는 회전 축(50)에 고정 부착되어, 기어 축(37)의 회전으로 회전 축(50)이 회전을 이루는 것이다.

출력 축(12)의 회전이 윔(14)의 회전을 발생한다. 윔(14)이 회전하면, 그와 맞물린 윔 기어(22)가 회전을 하게 된다. 윔 기어의 회전은, 윔 기어(22)가 설치된 기어 축(30)을 회전하게 한다. 기어 축(30)이 회전은 기어(24)의 회전을 발생한다. 기어(24)의 회전은, 그 기어(24)와 맞물린 기어(26)가 회전하게 한다. 기어(26)의 회전은 기어 축(34)의 회전을 발생한다. 기어 축(34)의 회전은 기어(28)의 회전을 발생한다. 기어(28)의 회전은, 그 기어(28)와 맞물린 기어(29)가 회전하게 한다. 기어(29)의 회전은 기어 축(37)의 회전을 발생하고, 계속해서 회전 축(50)이 회전하게 되는 것이다.

회전 축(50)의 회전은, 회전 축(50)의 자유 단부의 외주부에 톱니형 부분(51)의 회전을 발생한다. 톱니형 부분(51)은 윈도우 링크 조립체(70)와 결합하여 그 조립체를 작동시킴으로써 윈도우를 개방 및 폐쇄하게 되는 것이다. 윈도우 링크 조립체(70) 및 그 작동에 대해서는 미국 특허 제4,918,865호에 기술되어 있으며, 본원에서는 참고로 기재하였다. 윈도우 링크 조립체(70)는 제1링크 부재(71)와 제2링크 부재(72)를 포함한다. 제1링크 부재(71)는 통과 구멍(73)이 제공된 베이스 단부와 핀-결합구(74)가 제공된 자유 단부를 가진다. 통과 구멍(73)의 내주면에는 회전 축(50)의 톱니형 부분(51)을 수용하는 톱니형 부분이 형성된다. 또한, 제1링크 부재(71)는 회전 축(50)이 그 안에 배치되는 중공 보스(79)를 가진다.

제2링크 부재(72)는 주 평판(75)과 측방향으로 돌출된 립(76)을 포함한다. 립(76)은 L자형으로서 L자형 횡단면을 가지며 제1링크 부재(71)에 대한 정지부 및 보강 부재의 역할을 한다. 제2링크 부재(72)는 핀 결합구(77)가 제공된 U자형 단부(72a)를 가진다. 핀 결합구(77)와 제1링크 부재(71)의 핀 결합구(74)를 정렬시킨 다음에 핀(78)을 그 구멍(77,74)을 통해 삽입함으로서, 제1링크 부재(71)와 제2링크 부재(72)가 함께 회전 가능하게 결합된다. 제2링크 부재(72)에는, 윈도우 글래스 패인(3)에 부착된 부착 수단(80)에 부착되도록 그 자유 단부에 결합 수단이 제공된다. 실시예에서, 부착 수단(80)은 윈도우 글래스 패인(3)에 부착된 브라켓 평판(82)과 브라켓 아암(83)으로 구성된 설치 브라켓을 포함하는 것이다. 도시된 바와 같이, 그 결합 수단은 부착 수단(80)의 소켓 안으로 피봇식으로 삽입된 볼 조인트(81)를 포함하는 볼 조인트 수단이다.

작동 시에, 회전 축(50)의 일 방향으로의 회전을 동일 방향으로의 제1링크 부재의 회전도 발생한다. 따라서, 예를 들면, 회전 축(50)이 시계 방향으로 회전하면 제1링크 부재(71)도 시계방향으로 회전하게 된다. 제3도에 도시된 바와 같이, 제2링크 부재(72)가 연장되어 윈도우를 개방하도록 밀게 된다. 회전 축(50)이 반시계 방향으로 회전하면 제1링크 부재(71)도 반시계 방향으로 회전한다. 제2도에 도시된 바와 같이, 제2링크 부재(72)가 윈도우를 폐쇄하도록 접힘 위치로 당겨진다.

제2도는 폐쇄상태에 윈도우(4)를 설명하는 도면이다. 이러한 위치에서, 제1링크 부재(71)는 그 단부(71a) 및 보스(79)가 제2링크 부재(72)의 립(76)에 대항하여 붙어 있으므로 더 이상 반시계 방향으로 더 회전할 수 없게 되는 것이다.

제6도에 도시된 바와 같이, 모터(11), 기어 열(20) 및 회전 축(50)의 부품은 하우징(60) 내에 배치된다. 용이한 제작 및 설치를 위해서, 하우징(60)는 상부 부분 및 하부 부분으로 구성되며, 상기 2개 부분은 모터(11), 기어 열 및, 회전 축이 하우징의 일 부분에 배치되면 체결 수단으로 함께 고정되는 것이다.

하우징(60)은 플랜지(68)를 통해 연장하는 체결 수단(7)으로 차량의 측면 시트 본체에 부착된다.

Claims (9)

1. 피봇식 자동적 차량 윈도우를 피봇적으로 개폐하는 직동식 파워 윈도우 작동기에 있어서, 상기 작동기는:

   역전식 구동 수단;

   상기 구동 수단과 작동적으로 연결된 동력 전달 기어 수단;

   일 단부가 상기 동력 전달 기어 수단과 작동적으로 결합되어 동력 전달 기어 수단이 작동함에 따라 회전하게 되는 회전축 및;

   상기 회전 축과 윈도우에 작동적으로 연결되어, 회전 축의 회전 토크를 윈도우를 개폐시키는 힘으로 전환시키는 링크 수단을 포함하는 것을 특징으로 직동식 파워 윈도우 작동기.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동 수단은 역전식 전기 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 직동식 파워 윈도우 작동기.
3. 제2항에 있어서, 상기 동력 전달 기어 수단이 복수 기어를 구비한 기어 열을 포함하는 것을 특징으로 하는 직동식 파워 윈도우 작동기.
4. 제3항에 있어서, 상기 전기 모터가 윔을 가진 출력 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 직동식 파워 윈도우 작동기.
5. 제4항에 있어서, 상기 기어 열이 상기 윔과 맞물림 윔 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 직동식 파워 윈도우 작동기.
6. 제5항에 있어서, 상기 회전 축이 상기 기어 열의 기어와 맞물린 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 직동식 파워 윈도우 작동기,
7. 제1항에 있어서, 상기 링크 수단이 상기 회전 축의 타 단부에 부착된 제1링크 및, 상기 제1링크에 피봇식으로 부착된 일 단부와 상기 윈도우에 설치된 부착 브라켓에 피봇식으로 부착된 타 단부를 가진 제2링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 직동식 파워 윈도우 작동기.
8. 제6항에 있어서, 상기 링크 수단이 상기 회전 축의 타 단부에 부착된 제1링크 및, 상기 제1링크에 피봇식으로 부착된 일 단부와 상기 윈도우에 설치된 부착 브라켓에 피봇식으로 부착된 타 단부를 가진 제2링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 직동식 파워 윈도우 작동기.
9. 피봇식 자동적 차량 윈도우를 피봇적으로 개방 및 폐쇄하는 직동식 파워 윈도우 작동기에 있어서, 상기 직동식 파워 윈도우 작동기는:

   그 위에 윔을 가진 출력 축이 있는 역전식 전기 모터;

   윔과 작동적으로 결합된 윔 기어를 구비하는 복수 기어로 구성된 기어 열;

   그 일 단부에서 기어 열의 일 기어와 작동적으로 결합된 일 기어를 가진 회전 축 및;

   상기 회전 축의 타 단부에 작동적으로 결합된 제1링크 및, 상기 제1링크에 피봇적으로 연결된 일 단부와 상기 윈도우에 설치된 부착 수단에 피봇적으로 결합된 타 단부를 가진 제2링크를 구비하는 링크 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 직동식 파워 윈도우 작동기.